La Fundación de Bill & Melinda Gates, acaba de anunciar que financiará al Centro Nacional de Biotecnología (CNB) del CSIC por medio de su programa Grand Challenges Explorations, con el que se ayuda la investigación y ensayo de ideas innovadoras. En esta ocasión una de las seleccionadas ha sido la del investigador Mark van Raaij por su idea para generar bacteriófagos mutantes para atacar bacterias intestinales patógenas y causantes de enfermedades.
Bacterias patógenas y enfermedades intestinales
Por la gran frecuencia en la que se desarrollan resistencias bacterianas frente a antibióticos, cada vez se buscan nuevos sistemas para evitar este problema con nuevas vacunas o con proteínas bacteriolíticas. Sin embargo, nuestro organismo, dispone de bacterias y virus que viven en simbiosis en nuestro cuerpo y que sobreviven en el intestino y otras zonas del organismo con la capacidad de infectar y atacar a bacterias patógenas.
Lo que pretende el proyecto del investigador Mark van Raaij, es la generación de bacteriófagos (virus que infectan a bacterias) mutantes, para que reconozcan, infecten y maten a enterobacterias patógenas del sistema digestivo, donde encontramos bacterias tan conocidas como Salmonella typhi; responsable de la fiebre tifoidea, Shigella dysenteriae; responsable de la disentería bacilar, Escherichia coli; responsable de la gastroenteritis infantil o Yersinia pestis responsable de la peste.
En este caso, los bacteriófagos T4 y T7 que en condiciones naturales afectan sólo a la bacteria Escherichia coli, son desde hace décadas un conocido sistema modelo de los biólogos moleculares.
Los bacteriófagos tendrían mutaciones aleatorias en las zonas que determinan su unión a las bacterias por la existencia de proteínas fibrosas virales de forma que mediante la modificación de estas fibras se podrían redirigirlos a receptores celulares específicos. De esta forma, al modificar la especificidad de unión de fibras de bacteriófagos se puede lograr una mejor detección y eliminación de bacterias de forma específica.
Una vez que hayan detectado a mutantes que eliminan específicamente a las bacterias patógenas intestinales, se pasaría a una fase en la que se produciría grandes cantidades de estas bacterias mutantes para poder ensayar su uso como posible tratamiento contra las citadas enfermedades.
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La importancia de los bacteriófagos
Los bacteriófagos, son virus que infectan exclusivamente a bacterias y que fueron descubiertos hace casi 90 años cuando Félix d’Hérelle atribuyera a los fagos el papel de agentes antimicrobianos al decir que eran «comedores de bacterias» y que desde entonces son una herramienta de trabajo fundamental para el espectacular desarrollo de la biología molecular.
En 1919, d’Herelle comenzó a emplear fagos para tratar la disentería, aunque no fue hasta 1921, cuando se logró emplear con éxito a los fagos para tratar infecciones de estafilococos en la piel. Durante esa década, diferentes compañías comercializaron fagos contra infecciones y hasta los años 50, se emplearon contra la disentería con cierto éxito.
Con el inicio de la era antibiótica (años 40), la terapia con bacteriófagos entra en declive, debido a la imposibilidad de competir con la eficacia de los antibióticos.
Sin embargo, durante estos años, a pesar de que los antibióticos estaban a mucha distancia de los bacteriófagos en la lucha bacteriana, no se deja investigar con una gran importancia de las investigaciones durante la Unión Soviética, en el Tbilisi Institute for Bacteriophague.
La realidad, es que hay un relativo vacío a lo que de verdad ocurrió durante esos años en la Unión Soviética, ya que el Telón de Acero, también afectó a la Ciencia, al no existir intercambio de información entre los dos lados (idioma y el rechazo a la publicación en revistas por parte de uno y otro lado).
Lo que se conocían eran ensayos preclínicos y clínicos, en la mayoría de ocasiones con carácter propagandístico (recordemos que estamos en plena Guerra Fría, donde lo importante era dejar al bando contrario en ridículo), generando literatura científica, pero que en la gran mayoría de ocasiones, los estándares soviéticos para ensayos clínicos no cumplían los requisitos de otros países.
El desarrollo de los bacteriófagos, parece que han vuelto a la actualidad, debido al desarrollo de nuevas técnicas de ingeniería genética siempre y cuando se superen las limitaciones que lastraron a los bacteriófagos como son:
1 – Los bacteriófagos poseen un rango de huésped muy estrecho, aunque puede ser beneficioso para evitar matar bacterias que sí te interesan.
2 – No entran en ciclo lítico tras la infección, por lo que se pueden transformar en resistentes a la infección por otros fagos.
3 – Pueden ser inactivados por anticuerpos del paciente y generarse una respuesta inmuntaria contra ellos.
Aunque la terapia con bacteriófagos, no propone la sustitución total de los antibióticos, sí puede suponer el desarrollo de alternativas eficaces cuando los antibióticos no funcionan o su efecto es limitado.
En 2009, una compañía inglesa realizó un ensayo clínico para tratar la otitis crónica mediante terapia con bacteriófagos produciendo resultados interesantes como fue la eliminación de los bacteriófagos de forma natural cuando las bacterias fueron eliminadas, la baja dosis empleada (2,4 ng en una sola dosis) y la duración de los efectos de esta única dosis (varias semanas). Algunos de los casos previamente no tratables se curaron completamente.
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Grand Challenges Explorations
La Grand Challenges Explorations es una iniciativa de la Fundación Bill & Melinda Gates dotada con 100 millones de dólares para programas novedosos en la lucha contra enfermedades globales y que afectan especialmente a la gente con menos recursos.
Desde 2008, ya han financiado a cerca 500 científicos de más de 40 países, mediante una selección que se lleva 2 veces al año, en la que cualquier persona puede presentarse mediante el rellenado de una solicitud online en la que cuente su proyecto explicada en no más de 2 páginas.
La solicitud para la actual ronda de financiación está abierta hasta el 17 de Noviembre y están abiertas a todas las disciplinas.
Por si te interesa, en esta ronda los posibles temas son:
– «Proteger los cultivos del estrés biótico del campo al mercado»
– «Diseño de nuevos enfoques para optimizar los sistemas de inmunización»
– «Explorar nuevas soluciones en áreas de salud prioritarias mundiales»
– «Explorar la nutrición para un crecimiento saludable en bebés y niños»
– «Aplicar la biología sintética a los problemas sanitarios mundiales».
La financiación inicial de cada proyecto es de 100.000 dólares, aunque en determinados casos puede llegar hasta el millón de dólares.
Según Chris Wilson, director de Global Health Discovery de la Fundación Gates, “con tan solo un proyecto valiente se podría comenzar a solucionar los mayores problemas de salud y desarrollo. Las Grand Challenges Explorations pretenden encontrar esas ideas originales y ayudar a los científicos y a los emprendedores a llevar a cabo ese tipo de proyectos novedosos que pueden ser esenciales para acabar con la polio, el sida o mejorar las condiciones sanitarias de la población”.
Un ejemplo de lo que podría ser este tipo de experimento, es este vídeo de un Bacteriófago T4 infectado una bacteria y provocando su destrucción
Más información
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